[發明專利]基于跨中撓度減小的上承式混凝土拱橋加固方法

在審

• 申請號: 201710016940.3
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106836023A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 郝天之;陳齊風;朱思蓉;劉世建;于孟生;高建明;王龍林;萬杰;劉雪雷;羅月靜;李保軍;黎力韜
• 申請（專利權）人: 廣西交通科學研究院有限公司
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D4/00;E01D101/24
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 楊立華

本發明公開了一種基于跨中撓度減小的上承式混凝土拱橋加固方法，通過在上承式混凝土拱橋主拱圈拱肋下方設置反拱，并在反拱和拱肋之間用斜桿相連，再通過抗彎預埋件和抗剪錨栓把反拱的拱腳和拱肋連接在一起，在反拱下緣的轉向塊以及原拱肋錨固點之間張拉預應力，使得用來加固的反拱結構和原拱肋形成剛性約束支撐體系；并且該剛性約束支撐體系中跨中撓度減小程度與待加固拱和反拱的7個參數有密切的關系，通過設置7個參數的不同變量值，采用原拱與加固后拱跨中撓度的比值作為撓度變化表征量，基于有限元參數分析擬合方法，得到了以上7個參數與撓度變化表征量的關系式。應用本發明，結合前述關系式即可求解結構特征內力值，從而實現選取最優方案進行反拱加固。

技術領域

本發明屬于拱橋加固技術領域，尤其涉及一種基于跨中撓度減小的上承式混凝土拱橋加固方法。

背景技術

拱橋是我國公路上使用廣泛且歷史悠久的一種橋梁結構型式，尤其是在廣西境內，更是常見，它和青山綠水相映，很是壯觀。但隨著材料的老齡化和日益增加的交通量，大部分橋梁已經滿足不了運營需求。有些混凝土拱橋自重較大，主拱圈主要承受壓力，常會因為承壓不足造成拱圈裂縫增多，少數出現跨中明顯下撓變形，穩定性、承載力和舒適性下降；若拆掉重建，費時費力，但目前又沒有很好的加固方法。

混凝土拱橋常用加固方法是增大主拱圈截面、調整拱上建筑恒載以及增強橫向整體性、粘貼鋼板和纖維復合材料、施加體外預應力等方法加固。大量實例表明原有方法加固的效果甚微，且新舊材料的粘合好壞程度直接影響加固的效果，橋梁加固后運營不久就會出現新老材料的脫離，粘結力下降等問題，待加固橋梁之主拱圈跨中撓度過大導致裂縫等通病得不到很好的改善。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種施工方便、簡單可靠、效果良好的基于跨中撓度減小的上承式混凝土拱橋加固方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

基于跨中撓度減小的上承式混凝土拱橋加固方法，通過在上承式混凝土拱橋主拱圈拱肋下方設置反拱，并在反拱和拱肋之間用斜桿相連，再通過抗彎預埋件和抗剪錨栓把反拱的拱腳和拱肋連接在一起，在反拱下緣的轉向塊以及原拱肋錨固點之間張拉預應力，使得用來加固的反拱結構和原拱肋形成剛性約束支撐體系；并且該剛性約束支撐體系符合以下關系式：

式中：

待加固拱和反拱的7個參數分別為反拱與待加固拱的等效半徑比i、待加固拱的計算跨徑L、待加固拱的矢跨比S1、待加固拱的拱軸系數m1，反拱的矢高與待加固拱跨徑比S2、反拱的拱軸系數m2，反拱的跨徑與待加固拱跨徑的比值Kr；

Rf為反拱等效半徑，Ix，f為反拱的x方向慣性矩，Rori為待加固拱等效半徑，Ix，ori為待加固拱x方向慣性矩；